大掺量粉煤灰混凝土抗冻性能研究.pdf

《大掺量粉煤灰混凝土抗冻性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大掺量粉煤灰混凝土抗冻性能研究韩淑芳内蒙古建筑职业技术学院摘要：粉煤灰用于混凝土的主要技术优势是能非常显著地改善新拌混凝土的工作性能。本文通过混凝土快速冻融试验研究表明，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的抗冻性能提高，尤其是掺量为0％～55％，因此其可用于抗冻性要求比较高的混凝土结构当中。关键词：粉煤灰混凝土；耐久性；快速冻融试验1引言随着混凝土建筑使用时间的延长，一些建筑物出现耐久性破坏，造成一定的经济损失⋯，这就要求我们除了要重视混凝土强度问题，还要重视混凝土的耐久性问题。粉煤灰又称飞灰，是加工混凝土的一种掺合料他’，大量研究证实粉煤灰在改善混凝土施工性能、耐久性能、使用性能等方面都非

2、常明显。本文通过快速冻融试验研究大掺量粉煤灰对混凝土抗冻性能的影响。2试验设计2．1试验原材料及其性能水泥：P．042．5级普通硅酸盐水泥，其性能指标见表1：粗骨料：碎石5～25连续粒径；其性能指标见表2；细骨料中砂，细度模数2．9，含泥量1．6％，泥块含量0．4％，II区砂，颗粒级配良好；粉煤灰：卓资山燃煤电厂I级粉煤灰，其主要的物理性能见表3；减水剂：引气型高效减水剂，减水率16％，含气量1．2％；水：普通自来水。表1P．042．5级普通硅酸盐水泥性能指标含水率(％)表观密度Ckg／m3)堆积密度

3、配合比，引气型高效减水剂掺量为胶凝材料用量的1．2％，粉煤灰等量取代水泥分别为096，25％，30％，35％，40％，45％，50％，55％，65％，确定出表4所示的C55试验配合比及材料用量。表4粉煤灰混凝土配合比及材料用量kg／m32．3主要研究内容本试验采用0．29的低水胶比，在其保持不变的情况下，掺入引气型高效减水剂配制C55耐久性混凝土，粉煤灰等量取代水泥分别为0％、25％、30％、35％、45％、55％、65％，按规范要求尺寸制备试件，试件全部在试验室制备，采用强制式搅拌机搅拌，在振动台上完成振捣，钢模成型，试件24h后拆模，在恒温恒湿养护室中养护。养护56d后进行抗冻性试

4、验。主要研究粉煤灰掺量对混凝土的表观形态、相对动弹模量、质量损失和抗冻性能的影响，分析确定大掺量粉煤灰耐久性混凝土适合不同工程需求的粉煤灰的最佳掺量及最大掺量，以期为工程尤其是铁路工程实践提供试验和理论依据，最大限度的节省混凝土中水泥的投入。3试验结果与分析3．1粉煤灰掺量对耐久性混凝土表观形态的影响混凝土的冻融破坏的微观结构表现为水化产物结构由密实状态到酥松状态，并伴随微裂缝的产生和发展，在反复冻融作用下，微裂缝不断扩展增多，混凝土强度降低、动弹模量下降、表面产生酥松剥落，直到试件完全破坏。冻融循环试验前，我们清楚地看到粉煤灰耐久性混凝土试件表面平整光滑。经过100次的冻融循环，试件

5、表面出现了不同程度的剥落现象。随着粉煤灰掺量的增加，混凝土试件的剥落现象越来越严重，表面出现了不同程度的麻面现象，当粉煤灰掺量为55％时，混凝土试件表面出现了大面积的麻面。300次冻融循环结束时混凝土试件的剥落更为严重，并且剥落程度随着粉煤灰掺量的增加而增加，所有的试件表面都呈现严重的蜂窝状，当粉煤灰掺量为55％时，可以清楚的看到试件麻面现象最为严重。3．2粉煤灰掺量对耐久性混凝土质量损失的影响2袋辎罂冻融循环谀数(．趺)图l粉煤灰耐久性混凝土质量损失变化规律混凝土表面剥落是质量损失的主要原因之一。混凝土冻融循环300次的质量损失率变化规律见图1。从图1可以看出，粉煤灰耐久性混凝土的质

6、量损失有负增长的情况，这主要因为混凝土在成型过程中不可避免的存在缺陷，在冻融过程中混凝土试件经过冻融损伤后，混凝土试件表面的微裂缝开始扩展，微裂缝吸水饱和所导致质量的负增长。由图看出，随着冻融循环次数的增加，粉煤灰耐久性混凝2015。02土的质量损失率呈上升的趋势，同时，混凝土的质量损失率也随着粉煤灰掺量的增加而增加，这是因为粉煤灰的二次水化需要水泥水化产物ca(0H)：作为激发剂，当粉煤灰掺量很大时，水泥用量很少，这样水泥水化产物就很少，粉煤灰的二次水化势必就会受到影响，这样相对掺量较小的混凝土来说，混凝土不够密实容易在冻融循环过程中产生剥落。当粉煤灰掺量为55％时混凝土的质量损失率

7、最大为2．12％，不过还远远小于5％，仍然符合混凝土耐久性的要求。综上，粉煤灰耐久性混凝土在冻融过程中，混凝土的剥落量从整体上来看是很小的，这也就间接地说明了粉煤灰耐久性混凝土内部的裂缝较少，是比较密实的。3．3粉煤灰掺量对耐久性混凝土相对动弹性模量的影响冻融循环次数(次)o图2粉煤灰耐久性混凝士相对动弹性模量变化规律粉煤灰耐久性混凝土冻融300次的冻融循环相对动弹性模量变化规律如图2所示。由图可见，在冻融循环的初期，五种掺量的粉煤灰耐久性混凝